高中生物现代生物技术在育种中的应用试题

某一果蝇品系，有两对相对性状,分别由两对等位基因控制。其中控制棒眼和正常眼的基因位于X染色体上，用B、b来表示。控制长翅和残翅的基因位于常染色体上，用A、a来表示。某—研究组利用两个亲本杂交得到的F₁代的表现型及比例如下：

表现型	棒眼长翅	棒眼残翅	正常眼长翅	正常眼残翅
比例	6	2	3	1

请回答下列问题：
（1）根据上述表格中的F₁代的表现型和比例，可推断亲代的基因型为                  。
（2）进一步研究发现，F₁中出现异常分离比的原因是某一亲本的一条X染色体上出现一个突变基因，基因的纯合子在胚胎期间死亡（X^lX^l或X^lY不能存活）。请判断存在该突变基因的亲本是    (填“母本”、“父本”）。该亲本中X染色体上基因的分布是         。
 
（3）现要从F₁中选出不携带突变基因的棒眼雌果蝇用于后续的研究，需用棒眼雌性与           杂交，观察后代的表现型和比例，若             ，则该果蝇即是所需果蝇；若_                          ， 则不是所需果蝇。
（4）另一个研究组用棒眼雌蝇(X^BlX^b)和棒眼雄蝇(X^BY)做杂交验，在F₁中偶然发现染色体组成为X0的雄果蝇，后续研究发现是亲本精子形成过程中减数第一次分裂发生染色体异常分离，推断该果蝇的基因型是       ，请用遗传图解和必要的文字说明描述该果蝇的形成过程(请写出配子）      。[X0(雄性不育），XXY(雌性可育），XXX(死亡），〇Y(死亡）]

以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答：

（1）A所示过程称“克隆”技术，新个体丙的基因型应与亲本中的        个体相同.
（2）B过程中，由物种P突变为物种P₁。在指导蛋白质合成时，③处的氨基酸由物种P的       改变成了          。（缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天门冬氨酸GAC）
（3）C过程所示的育种方法叫做         ，该方法最常用的做法是在①处          。
（4）D表示的育种方法是        ，若要在F₂中选出最符合要求的新品种，最常用的方法是                                                                 。
（5）E过程中，②常用的方法是                  ，与D过程相比，E方法的突出优点是                  。

(16分)下图是某一年生白花传粉植物(2n=12)的某些基因在亲本细胞染色体上的排列情况。该种植物的高度由三对等位基因B、b，F、f，G、g共同决定，显性基因具有增高效应，且增高效应都相同，还可以累加，即显性基因的个数与植株高度呈正相关。已知图示中母本高75 cm，父本高45 cm，据此回答下列问题。

（1）若图示母本细胞正处于分裂过程中，则该细胞内可形成_______________个四分体。
（2）上述亲本杂交子代F₁的高度是________________cm，若考虑图中所示全部基因，F₁测交后代中高度为55 cm的植株有_________________种基因型。
（3）若基因E纯合会导致个体死亡，则F₁自交得到的F₂中杂合子Ee所占比例为___________________。
（4）该种植物红花与白花由两对等位基因控制，基因D、d位于l、2号染色体上，另一对等位基因为A、a，且D控制色素的合成，A抑制色素的合成。请完善下列实验步骤，探究基因A和a是否也位于1、2号染色体上(不考虑交叉互换和突变)。
第一步：选择基因型为__________________的纯合亲本进行杂交得到F₁种子。
第二步：种植F₁种子，待植株成熟让其_________________交，得到F₂种子。
第三步：种植F₂种子，待其长出花朵，观察统计花的颜色及比例。
结果及结论：
①若F₂植株的_______________________________，说明A、a不位于1、2号染色体上。
②若F₂植株的_______________________________，说明A、a位于1、2号染色体上。

下图是某二倍体植物细胞周期的两种模型图，据图分析错误的是

A．图甲中适宜浓度的秋水仙素使细胞染色体数目加倍作用于b时期

B．图乙中按箭头方向A→A可表示一个细胞周期

C．处于图甲、图乙的细胞在各时期都具同源染色体

D．处于图甲、图乙的细胞在各时期都要消耗ATP

如图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成：I、II表示染色体，D为矮杆基因，T为抗白粉病基因，R为抗矮黄病基因，均为显性，d为高杆基因。乙品系是通过转基因技术获得的品系，丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而 来（图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段）。

（1）普通小麦为六倍体，染色体数是42条，若每个染色体组包含的染色体数相同，则小麦的一个染色体组含有        条染色体。
（2）乙品系的变异类型是        ，丙品系的变异类型是         。
（3）甲和丙杂交得到F₁若减数分裂中I_甲与I_丙因差异较大不能正常配对，将随机移向细胞的任何一极，F₁产生的配子中DdR占        （用分数表示）。
（4）若把甲和乙杂交得到的F₁基因型看作DdTt， 请用遗传图解和必要的文字表示F₁经单倍体育种得到矮秆抗白粉病纯合子的过程。        

利用卵细胞培育二倍体是目前鱼类育种的重要技术，其原理是经辐射处理的精子入卵后不能与卵细胞核融合，只激活卵母细胞完成减数分裂，后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括：①精子染色体的失活处理；②卵细胞染色体二倍体化等。请据图回答：（每空3分，共15分）

（1）经辐射处理可导致精子染色体断裂失活，这属于染色体结构变异。
（2）卵细胞的二倍体化有两种方法。用方法一获得的子代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原因是_______________；用方法二获得的子代通常是杂合二倍体，这是因为同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换造成的。
（3）用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例，可判断其性别决定机制。若子代性别为_________，则其性别决定为XY型（雌性为XX，雄性为XY）；若子代性别为__________，则其性别决定为ZW型（雌性为ZW，雄性为ZZ，WW个体不能成活）。
（4）已知金鱼的正常眼（A）对龙眼（a）为显性，基因B能抑制龙眼基因表达，两对基因分别位于两对常染色体上。偶然发现一只有观赏价值的龙眼雌鱼，若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖，子代出现龙眼个体的概率为__________；若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交，子二代出现龙眼个体的概率为__________。

(14分)某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因(A与a、B与b、D与d)控制，研究发现体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因表达有抑制作用(如图甲所示)。某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活)。分析回答：

（1）由图甲可知，正常情况下，黄花性状的可能基因型有________种。图乙中，突变体aaBbDdd的花色为_________。
（2）图乙中，突变体②、③的变异类型分别属于_________和_________。
（3）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得F_l，F₁自交，F₂植株的表现型及其比例为_________，F₂白花中纯合子的比例为_________。
（4）为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体，有人设计了以下实验步骤，请补充完整结果预测。
实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。
结果预测：I．若子代中__________，则其为突变体①；II．若子代中__________，则其为突变体②；III．若子代中__________，则其为突变体③。

果蝇是遗传学研究中的模式生物。请结合所学知识回答以下问题：
(1)果蝇正常减数分裂过程中，含有两条Y染色体的细胞是___________________。
(2)性染色体三体（比正常果蝇多一条性染色体）果蝇在减数分裂过程中，3条性染色体中的任意两条配对联会而正常分离，另一条性染色体不能配对而随机移向细胞的一极。则性染色体组成为XYY的果蝇，所产生配子的性染色体组成种类及比例为_________________________。
(3)果蝇的卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。现有下表中四种果蝇若干只，可选做亲本进行杂交实验。

序号	甲	乙	丙	丁
表现型	卷曲翅♂	卷曲翅♀	正常翅♂	正常翅♀

①若表中四种果蝇均为纯合子，要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上，可设计如下实验：选用______________（填序号）为亲本进行杂交。若子代性状表现为____________________________，则基因位于X染色体上。
②若不确定表中四种果蝇是否为纯合子，已确定A、a基因在常染色体上，为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象（胚胎致死），可设计如下实验：选取____________做亲本杂交，如果子代表现型及比例为______________________________,则存在显性纯合致死，否则不存在。

如图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成：I、II表示染色体，D为矮杆基因，T为抗白粉病基因，R为抗矮黄病基因，均为显性，d为高杆基因。乙品系是通过转基因技术获得的品系，丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而 来（图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段）。

（1）普通小麦为六倍体，染色体数是42条，若每个染色体组包含的染色体数相同，则小麦的一个染色体组含有        条染色体。
（2）乙品系的变异类型是        ，丙品系的变异类型是        。
（3）甲和丙杂交得到F₁若减数分裂中I_甲与I_丙因差异较大不能正常配对，将随机移向细胞的任何一极，F₁产生的配子中DdR占        （用分数表示）。
（4）若把甲和乙杂交得到的F₁基因型看作DdTt， 请用遗传图解和必要的文字表示F₁经单倍体育种得到矮秆抗白粉病纯合子的过程。        

图A和图B分别表示甲、乙果蝇某染色体上的部分基因 （果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系）。请据图回答：

（1）与图A相比，图B发生了_____    __变异。
（2）图A染色体上控制白眼性状基因与控制棒眼性状基因的根本区别在于___           _________。
（3）一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群，性别比例偏离较大，经研究发现该种群的基因库中存在致死基因，它能引起某种基因型的个体死亡。从该种群中选取一对雌雄果蝇相互交配，F₁中有202个雌性个体和98个雄性个体。请回答：
①导致上述结果的致死基因具有         性致死效应，位于         染色体上。让F₁中雌雄果蝇相互交配，F₂中出现致死的几率为       。
②从该种群中任选一只雌果蝇，如何鉴别它是纯合子还是杂合子？                        。
（4）二倍体动物缺失一条染色体称为单体。假如某等位基因Rr位于果蝇Ⅳ号染色体上，我们可用带荧光标记的R、r共有的序列作探针，与某果蝇（Ⅳ号染色体缺失的单体）各细胞内染色体上R、r基因杂交，观察处于有丝分裂后期的细胞，细胞中有________个荧光点。

决定玉米籽粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段。下列有关玉米染色体特殊性的研究，说法正确的是

A.异常9号染色体的产生称为基因重组
B.异常的9号染色体可为C和wx的基因重组提供细胞学标记
C.图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体不能发生联会
D.图2中的亲本杂交时，F₁出现了无色蜡质个体，说明亲代母本在形成配子时，同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换

正常的水稻体细胞染色体数为2n =24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条，即染色体数为2n+1=25。下图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为非抗病基因；①～④为四种类型配子）。已知染色体数异常的配子（如①、③）中雄配子不能参与受精作用，其他配子均能参与受精作用。请冋答：

（1）若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，且产生的配子均有正常活性，则配子②和③_____________(可能/不可能）来自一个初级精母细胞，配子④的7号染色体上的基因为___________。
（2）某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程，欲观察7号染色体的配对状况，应选择处于_________期的细胞，若某次级精母细胞形成配子①，则该次级精母细胞中染色体数为_________________。
（3）现用非抗病水稻(aa)和该三体抗病水稻（AAa）杂交，已测得正交实验的F₁抗病水稻：非抗病=2:1。请预测反交实验的F₁中，非抗病水稻所占比例为_________，抗病水稻中三体所占比例为___________。
（4）香稻的香味由隐性基因（b）控制，普通稻的无香味由显性基因（B)控制，等位基因B、b可能位于6号染色体上，也可能位于7号染色体上。现有正常的香稻和普通稻，7号染色体三体的香稻和普通稻四种纯合子种子供选用，请你设计杂交实验并预测实验纺果，从而定位等位基因B、b的染色体位置。
实验步骤：
a选择正常的_________稻为父本和三体的_________稻为母本杂交得F₁。
b用正常的香味稻为母本与F₁中三体的普通稻为父本杂交。
c统计子代中的香稻和普通稻的性状分离比。实检结果：
d若子代中的香稻和普通稻的性状分离比为______________，则等位基因（B、b)位于7号染色体上。
e若子代中的香稻和普通稻的性状分离比为______________，则等位基因（B、b)位于6号染色体上。

玉米（2n=20）是一年生禾本科单性花草本植物。是重要的粮食作物和重要的饲料来源。请对以下问题作出回答：
（1）玉米常用作遗传实验材料与豌豆不同的理由有                          。
（2）下图一是在培育玉米新品种过程中，一个细胞的核DNA变化坐标图。
 
①用适宜浓度秋水仙素处理如图二所示，秋水仙素的作用是                     。处理后的玉米植株根细胞染色体数为         。
②该育种方式的原理是                   。
③假如秋水仙素作用迅速，在BD时间段滴加适宜浓度秋水仙素      （填“一定”或“不一定”）能得到图一所示核DNA变化坐标图。
（3）玉米叶片非甜（H）对甜（h）为显性，基因位于常染色体上，H^-和h^-表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括H和h基因），缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育。
①现有基因型分别为HH、Hh、H^-h、hh^-、hh等5种玉米，欲设计实验验证“染色体缺失的精子不育，而染色体缺失的卵细胞可育”的结论，可选择基因型为             的测交亲本组合进行        实验。
②若上述结论成立，以H^-h 个体为母本，Hh^-个体为父本杂交得F₁，F₁植株间随机受粉，则后代的表现型及比例是                        。

猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上的X染色体时，只有一条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下图所示。请回答：

（1）利用显微镜观察巴氏小体可用__________染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是______________________________。
（2）显微镜下观察到某雌猫体细胞的细胞核中有2个巴氏小体，该雌猫的性染色体组成为_____。高度螺旋化的染色体上的基因由于_______ 过程受阻而不能表达。
（3）控制猫毛皮颜色的基因A（橙色）、a（黑色）位于X染色体上，基因型为X^AY的猫毛皮颜色是__________。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为__________；若该雄猫的亲本基因型为X^aX^a和X^AY，则产生该猫是由于其________（填“父方”或“母方”）形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是                           。

果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。2号染色体上的翻翅对正常翅为显性。缺失1条2号染色体的翻翅果蝇和缺失1条2号染色体正常翅果蝇杂交的F₁，F₁随机交配得F₂，则关于F₂的判断不正确的是

A．染色体数正常的果蝇占1/2

B．翻翅果蝇占5/8

C．染色体数正常的翻翅果蝇占3/8

D．染色体数异常的正常翅果蝇占2/9